算法刷题日志——回溯算法

组合总和

class Solution {
    public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
         int len = candidates.length;
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        if (len == 0) {
            return res;
        }

        Deque<Integer> path = new ArrayDeque<>();
        dfs(candidates, 0, len, target, path, res);
        return res;

    }
      private void dfs(int[] candidates, int begin, int len, int target, Deque<Integer> path, List<List<Integer>> res) {
        // target 为负数和 0 的时候不再产生新的孩子结点
        if (target < 0) {
            return;
        }
        if (target == 0) {
            res.add(new ArrayList<>(path));
            return;
        }

        // 重点理解这里从 begin 开始搜索的语意
        for (int i = begin; i < len; i++) {
            path.addLast(candidates[i]);

            // 注意：由于每一个元素可以重复使用，下一轮搜索的起点依然是 i，这里非常容易弄错
            dfs(candidates, i, len, target - candidates[i], path, res);

            // 状态重置
            path.removeLast();
        }
    }

}

组合总和 II

class Solution {
    List<List<Integer>> lists = new ArrayList<>();
    Deque<Integer> deque = new LinkedList<>();
    int sum = 0;

    public List<List<Integer>> combinationSum2(int[] candidates, int target) {
        //为了将重复的数字都放到一起，所以先进行排序
        Arrays.sort(candidates);
        //加标志数组，用来辅助判断同层节点是否已经遍历
        boolean[] flag = new boolean[candidates.length];
        backTracking(candidates, target, 0, flag);
        return lists;
    }

    public void backTracking(int[] arr, int target, int index, boolean[] flag) {
        if (sum == target) {
            lists.add(new ArrayList(deque));
            return;
        }
        for (int i = index; i < arr.length && arr[i] + sum <= target; i++) {
            //出现重复节点，同层的第一个节点已经被访问过，所以直接跳过
            if (i > 0 && arr[i] == arr[i - 1] && !flag[i - 1]) {
                continue;
            }
            flag[i] = true;
            sum += arr[i];
            deque.push(arr[i]);
            //每个节点仅能选择一次，所以从下一位开始
            backTracking(arr, target, i + 1, flag);
            int temp = deque.pop();
            flag[i] = false;
            sum -= temp;
        }
    }
}

组合总和 III

class Solution {
    public List<List<Integer>> combinationSum3(int k, int n) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Deque<Integer> path = new ArrayDeque<>();//存储根节点开始的路径
        dfs3(1, k, path, n, res);
        return res;
    }
      public static void dfs3(int begin, int k, Deque<Integer> path, int target, List<List<Integer>> res) {
        // 1.结束条件
        if (target == 0 && path.size() == k) {
            res.add(new ArrayList<Integer>(path));
            return;
        }

        // 2.选择列表
        for (int i = begin; i < 10; i++) {
            // 大剪枝
            if (target - i < 0) return;
            // 选择
            path.addLast(i);
            // 递归
            dfs3(i + 1, k, path, target - i, res);
            // 撤销选择
            path.removeLast();
        }
    }
}